«Клеточное самоубийство» может иметь ключевое значение и для здоровья людей, и для продовольственной безопасности

Исследование саморазрушения клеток (так называемое, «клеточное самоубийство») у человека и растений может дать ключ к лечению нейродегенеративных заболеваний головного мозга и получению устойчивых к болезням растений.

Исследование, проведенное группой ученых совместно с профессором Университета Квинсленда Бостьяном Коубом (Bostjan Kobe), выявило роль определенных белков в «клеточном самоубийстве» (cellular suicide). Результаты исследования были опубликованы в журнале Science, а краткое изложение — на сайте phys.org.

«Чтобы поддерживать жизнь, и у людей, и у животных, и у растений есть клетки, которые саморазрушаются, совершая самоубийство на благо остального организма, — рассказывает профессор Коуб. — Это ключевое звено нашего собственного иммунного ответа — инфицированные клетки часто совершают самоубийство, поэтому больший организм может продолжать жить».

«Однако удивительно, что изучение белков, участвующих в процессе клеточной смерти в нейронах человека, привело нас к открытию того, что клеточная смерть также происходит и в растениях. Мы нашли общие способы, которыми человеческие и растительные клетки вызывают самоубийство», — говорит Коуб.

Группа использовала методы структурной биологии, биохимии, нейробиологии и гербологии для анализа клеток и белков, заложив основу для некоторых потенциально новаторских инноваций.

«Нейродегенеративные заболевания поражают миллионы людей во всем мире и возникают по разным причинам, но то, что их связывает, — это разрушение клеток головного мозга», — сообщает Коуб. — Особый белок (SARM1) необходим для этого распада клеток головного мозга при различных нейродегенеративных заболеваниях. Мы предоставили важную информацию об этом белке — раскрытие его трехмерной структуры, а это ускорит разработку лекарств, которые могли бы задержать или остановить этот распад».

клеточное самоубийство растений

Некоторые белки (например, SARM1, изображенный в центре) могут связывать процессы гибели клеток как в растительном, так и в животном царствах (схема Xiaoxiao Zhang и Hayden Burdett).

Более глубокое понимание процессов гибели клеток может также привести к получению растений устойчивых к болезням, способствуя повышению урожайности, минимизации отходов и укреплению продовольственной безопасности.

«Продовольственная безопасность также становится все более актуальной проблемой во всем мире, — сказал профессор Кобе. — На болезни растений приходится более 15% потерь урожая в год. Специфические гены устойчивости растений могут защитить их от болезней, но как работают продукты этих генов, было плохо изучено. Частью этой устойчивости является то, что, подобно человеческим нейронам, инфицированные клетки самоуничтожаются».

«Зная, как этот процесс происходит в нейронах, мы смогли найти, как устойчивость возникает и в растениях, — подчеркивает Коуб. — Это делает нас на шаг ближе к созданию эффективных синтетических генов устойчивости, которые могут быть использованы для обеспечения дополнительной защиты сельскохозяйственных культур от болезней в Австралии и во всем мире».

(Автор: А.З.).